胡须刺激对大鼠桶状皮质局灶性脑缺血的神经保护作用

目的：研究胡须刺激对大鼠桶状皮质局灶性脑缺血的神经保护作用及可能机制。方法 ：18只雄性SD大鼠先行胡须依赖实验,训练达标后随机分为假手术组、模型组和胡须刺激组。在显微镜下结扎右侧大脑中动脉2~3根分支构建大鼠胡须桶状皮质局灶性脑缺血模型,胡须刺激组于缺血3 d后开始刺激大鼠左侧胡须。造模成功后3组大鼠再次行胡须依赖实验直至再次达标,记录各组所需实验次数,并于术后14 d应用超声多普勒检测缺血区周围的血流量,HE染色观察缺血脑组织形态结构变化,免疫组化检测缺血区周围CD34的表达情况并测量微血管密度。结果：与模型组相比,胡须刺激组能显著减少胡须依赖实验再次达标所需次数（P〈0.01）,提高缺血区血流量（P〈0.01）,改善病理组织学,提高缺血区周围CD34阳性细胞的表达,微血管密度增多（P〈0.01）。结论：胡须刺激对大鼠桶状皮质局灶性脑缺血有保护作用,其机制之一可能与诱导CD34的表达上调,改善脑缺血区的血流灌注有关。

胡须刺激通过调节神经可塑性改善小鼠桶状皮质缺血性脑卒中后的神经功能缺损

目的:探讨规律胡须刺激是否可改善小鼠桶状皮质(Barrel Cortex)局灶性脑缺血后神经功能并从神经可塑性角度探讨其机制。方法:60只雄性C57BL/6随机分成假手术组、脑梗死组和胡须刺激组,每组20只。胡须刺激组在小鼠桶状皮质局灶性脑缺血模型建立后第3天开始给予规律胡须刺激(15 min/次,3次/d,共12 d)。3组小鼠均在造模后3、7、14 d进行贴纸去除试验;造模后14 d进行HomeCage行为学检测、采用Western blot技术检测脑梗死灶周围突触素(SPY)-1、生长相关蛋白43(GAP 43)、脑源性神经营养因子(BDNF)和神经丝(NF)蛋白表达水平,免疫荧光染色检测NF纤维。结果:脑梗死造模后3、7、14 d,脑梗死组小鼠的贴纸感知时间和贴纸去除时间均高于假手术组(均P<0.05);造模后7 d,胡须刺激组小鼠的贴纸去除时间短于脑梗死组(P<0.05);造模后14 d,胡须刺激组小鼠的贴纸感知时间和贴纸去除时间均短于脑梗死组(均P<0.05)。HomeCage行为学分析结果显示,与假手术组相比,脑梗死组和胡须刺激组小鼠活跃性指标均有明显下降,而不动时间明显延长(均P<0.05);与脑梗死组相比,胡须刺激组小鼠活跃性指标均明显提高,不动时间明显缩短(均P<0.05)。Western blot结果显示,造模后14 d,小鼠脑梗死灶周围SYP-1和GAP-43蛋白的表达明显上调,给予胡须刺激后上调更加明显(均P<0.05);梗死灶周围NF的表达明显下降,给予规律的胡须刺激可逆转该改变(P<0.05)。免疫组化化学染色结果提示梗死灶周围NF形态紊乱,而胡须刺激后NF排列紊乱现象明显改善,染色强度明显增加(P<0.05)。结论:规律的胡须刺激有助于改善小鼠桶状皮质局灶性脑缺血后神经功能缺损症状,推测部分机制与梗死灶周围SYP-1、GAP-43和NF等参与的神经可塑性有关。

创伤后应激障碍小鼠初级体感皮质神经元异常敏化的研究

目的:分析创伤后应激障碍(PTSD)小鼠胡须触觉刺激后初级躯体感觉皮质(S1)神经元的激活情况及PTSD小鼠S1皮质神经元的形态结构变化。方法:使用神经元细胞骨架相关蛋白(Arc)标记策略,结合免疫荧光染色技术,对PTSD小鼠与对照组小鼠胡须刺激后S1皮质神经元Arc进行标记并观察,通过分析Arc标记神经元的空间表达位置和阳性细胞数量差异,对比分析两组S1皮质神经元的激活水平。利用病毒稀疏标记方法标记S1皮质的锥体神经元,比较两组小鼠神经元树突数量及树突棘的形态与数量分布。结果:胡须刺激两组小鼠后发现Arc阳性神经元在S1浅层至深层均有分布,其中在Ⅱ/Ⅲ与Ⅴ层分布更密集。与对照组小鼠相比,PTSD组在不同层的阳性神经元数目均明显增多。细胞形态结构分析结果显示,与对照组神经元相比,PTSD组小鼠树突棘密度在Ⅱ/Ⅲ层异常增高,其中蘑菇型树突棘数量增多,丝状伪足型树突棘数量减少;而S1Ⅴ层蘑菇型与细长型的树突棘数量均较多,但树突棘总数没有明显差异。结论:PTSD小鼠胡须刺激后S1神经元过度激活,神经元结构及形态发生明显改变。

胡须信息在大鼠双侧初级体感皮层间的传递路径

大鼠的初级体感皮层(primary somatosensory cortex,SⅠ)虽然只接受来自对侧胡须的上行输入,但仍可以被同侧胡须刺激所激活.解剖学研究发现,在两侧SⅠ皮层之间有两条传递胡须信息胼胝体通路:一条是类颗粒区(perigranular zone,PGZ)通路;另一条是异颗粒区(dysgranular zone,DZ)通路.然而,哪一条通路在传递胡须刺激信息的过程中起主要作用还不清楚.本研究使用电压敏感染料(voltage-sensitive dye,VSD)成像技术来观察胡须刺激时整个SⅠ的神经元群体活动的空间分布和时间特性.实验发现,对侧胡须刺激首先激活barrel(颗粒区,granular zone,GZ),然后以兴奋波的形式传播到胡须感觉区(sub-barrel field cortex,BFC)外侧的DZ.而与首先激活BFC的对侧胡须刺激不同,同侧胡须刺激首先激活SⅠ的DZ.所激发的皮层兴奋以波的形式传播并扩散至BFC.失活另一侧皮层可以抑制这种同侧反应.电刺激另一侧半球皮层与刺激同侧胡须类似,也首先激活成像侧DZ.我们的实验结果显示,胡须刺激激活对侧SⅠ,在经过胼胝体传导后,另一侧半球的DZ(同侧于被刺激的胡须)被激活.连接双侧皮层DZ区的胼胝体连接在SⅠ对同侧胡须刺激的反应中起了主导作用.

触觉诱导后小鼠大脑皮层Barrel cortex区域c-fos的表达变化及意义

将15只成年雄性小鼠随机分为实验组(8只)和对照组(7只)。实验组小鼠放置于新笼内,给予触觉刺激,20 min后灌注固定处死动物。对照组不受任何刺激,相同时间用同样方法处死。用免疫组化染色法观察c-fos在小鼠大脑皮层Barrel cortex区域的表达情况。结果由于诱导了胡须刺激,皮层Barrel cortex的II^III层c-fos蛋白表达增加,尤其是在第IV层。认为诱导胡须刺激诱导c-fos基因表达,证实小鼠胡须刺激与大脑皮层中Barrel cortex的神经元可塑性分子机制之间的联系。